Nombre de la materia: Electrónica Analógica

Nombre del profesor: Juan Manuel Martínez Constantino

Nombre de los alumnos:Manuel Alejandro Martínez Pimentel

Erwin Ribiel Pérez CalvoArturo Orozco Pinto

Morales Palacios Gerardo Joaquín

Cuatrimestre: 3 Grupo: A

Unidad de aprendizaje:

Nombre de la práctica 1: Rectificadores de Corriente

Suchiapa, Chiapas A 27 de mayo del 2012

1

Universidad Politécnica de Chiapas

Índice

1.- Introducción……………….………………………………………………………… ………..03

2.- Objetivos………………….……………………………………………………………………03

4.- Marco Teórico…………………………………………………………………………………04

4.1.- Semiconductor……………………………………………………………………. 04

4.2.- Contaminación del semiconductor……………………………………………….04

4.3.- Conductividad del semiconductor………………………………………………..04

4.4.- Diodo Semiconductor………………………………………………………………05

4.5.- Curva característica del diodo…………………………………………………….06

5.- Desarrollo……………………………………………………………………..………………07

5.1.- Rectificador de media onda…………………………………………….. ………..07

5.2.- Rectificador de onda completa dos diodos…………………………….……… .08

5.3.- Rectificador de onda completa puente de diodos………………………………09

6.- Resultados……………………………………………………………………………………10

7.- Conclusiones…..……………………………………………………………………………..10

8.- Bibliografía……………………………………………………………………………………11

9.- Anexo……………………………………………………………………………………….…12

2

Datos generales del proceso de evaluaciónNombre alumno o equipo corporativo

Gerardo Joaquín Morales PalaciosManuel Alejandro Martínez PimentelErwin Ribiel Pérez CalvoArturo Orozco Pinto

Fecha:15/02/12

UnidadAprendizaje:

practica 01 tipoevaluación:

EC EP EA

Modulo de aprendizaje:

Rectificadores de corriente

Objetivo:

Nombre y firma de el evaluador: Ing. Juan Manuel Martínez

InstruccionesRevise los elementos a evaluar en relación con el desempeño del alumno y marque “SI” cuando la evidencia se cumple; en caso contrario marque NO. En la columna de “OBSERVACIONES” registre la información que considere relevante, asociada al proceso de evaluación.Tipo %

reactivoÍtem

El trabajo cumple con los siguientes requisitos

Cumple Observaciones

Si no

EP 5 1. Hoja de presentación Nombre de la universidad Nombre de la carrera Nombre de la materia Tema Nombre de el alumno(a) Fecha

EC 15 2. Antecedentes (breve explicación acerca de el producto) o Resumen ( en formato articulo, incluir también “abstrac”).

3. Introducción (explicación del contenido general del tema)

EP 50 4. Desarrollo (marco teórico, procedimiento, resultados)

lista de material, equipo y maquinaria a utilizar

explicación textual del producto y el proceso de elaboración.

Explicación textual y funcional de cada diagrama, tabla, imagen etc.

3

En caso de propuesta de mejora, explicar las razones por las cuales se realizo las mejoras

La secuencia tiene concordancia y coherencia

Se observa el parafraseo y citas textuales

EC 20 5. Conclusiones y comentarios personales

6. Bibliografía y referencias

7. Anexos o apéndicesEA 10 8. El trabajo se entrega en la fecha

establecida por el facilitador, observando:

Puntualidad Responsabilidad Limpieza y de forma

ordenada Ortografía y gramática

adecuadaTotal: 100 Valoración total

Calificación final

Introducción4

La corriente que llega a nuestras casas y con la que convivimos todos los días es alterna. Esto constituye un problema, ya que muchos de los elementos eléctricos que usamos a diario necesitan de corriente continua para funcionar. Es por esta razón que rectificar la corriente alterna tiene importancia. En el caso de las computadoras, por ejemplo, la corriente que llega del tendido es rectificada y disminuida por un circuito inserto en el gabinete de la CPU.

Para lograr rectificar la corriente dividiremos el trabajo en dos partes: en la primera estudiaremos con mayor profundidad los capacitares y en la segunda los usaremos para el proceso de rectificación propiamente dicho. En principio, relacionaremos las variables de capacidad eléctrica y de resistencia con el tiempo de descarga de un capacitor.

En una segunda instancia, usaremos un diodo. Un diodo es un instrumento que sólo permite la circulación de corriente en un sentido. Es conveniente aclarar también que aunque deja pasar la corriente casi en su totalidad, el diodo tiene una pequeña resistencia que implica una caída de la ddp, que en el caso de este trabajo es de 0.8V. La razón del uso del diodo es simple: una fuente de corriente alterna genera, de forma intermitente, corriente en ambos sentidos

Objetivo (s):

1.- Analizar el funcionamiento de los rectificadores de media onda y onda completa utilizando diodos de estado sólido.

2.- Medir las tensiones de entrada y salida de un rectificador de corriente

3.- Comparar las formas de onda a la entrada y salida del circuito rectificador.

4.- Distinguir entre los valores RMS, el valor pico y el valor promedio de la señal obtenida.

Marco Teórico

Semiconductor:5

Es un material cuya conductividad varía con la temperatura, pudiendo comportarse como conductores o como aislantes

El más utilizado es el Silicio (Si), pero hay otros semiconductores como el Germanio (Ge) que también son usados. Son Tetravalentes.

Presentan una conductividad eléctrica menor que la de los metales pero mayor que la de los aislantes.

La conductividad de los semiconductores depende de la temperatura

Contaminación del Semiconductor:

Es la adición de impurezas al semiconductor de silicio o germanio.Mediante las impurezas puede aumentarse la conductividad de los materiales semiconductores.

SEMICONDUCTOR TIPO “n” En este material la conducción de corriente es debida principalmente a ELECTRONES. Se logra al dopar o añadir impurezas pentavalentes.

SEMICONDUCTOR TIPO “p” En este material la conducción de corriente es debida principalmente a HUECOS Se logra cuando se añade impurezas trivalentes

Conductividad en Semiconductores

Conductividad Intrínseca

6

Esta conductividad es debida al calentamiento y depende de la temperatura.A la conductividad intrínseca contribuyen los electrones y los huecos

Conductividad ExtrínsecaEsta conductividad es independiente de la temperatura.La conductividad de un semiconductor debida a la adición de impurezas se le denomina conductividad extrínseca

Diodo Semiconductor O Union pn

Los diodos “pn”, son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos p y n, por lo que también reciben la denominación de unión pn.

Hay que destacar que ninguno de los dos cristales por separado tiene carga eléctrica, ya que en cada cristal, el número de electrones y protones es el mismo, de lo que podemos decir que los dos cristales, tanto el p como el n, son neutros.

Tal como lo indican las flechas, en una estrecha capa a ambos lados de la superficie de contacto los huecos y electrones tienden a desplazarse a la parte opuesta. Este movimiento se denomina DIFUSION.

Causada la recombinación de los huecos y electrones aparece una zona denominada CAPA BARRERA cuyo espesor es de algunas milésimas de milímetro.También aparece una tensión de difusión que repelará a los nuevos electrones y huecos los cuales ya no podrán difundirse

Polarización directa:   Cuando el polo negativo de la fuente esta aplicado a la zona “p” y el polo positivo a la zona “n” del diodo, este encontrara conectado en sentido inverso o de bloqueo. En este caso la corriente atraviesa con mucha facilidad el diodo comportándose éste prácticamente como un corto circuito.

Polarización inversa:   Cuando el polo negativo de la fuente esta aplicado a la zona “p” y el polo positivo a la zona “n” del diodo, este encontrara conectado en sentido inverso o de bloqueo.En este caso la corriente no atraviesa el diodo, comportándose éste prácticamente como un circuito abierto.

Curva Característica Del Diodo

La zona de paso nos indica el comportamiento del diodo funcionando en sentido directo

7

La zona de bloqueo nos indica que el diodo esta funcionado en sentido inverso

¿Qué aplicaciones tiene el diodo? 

Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.). En este caso se utiliza el diodo como rectificador.

Símbolo del diodo

Desarrollo

Material:

Multímetro Transformador de 24V con derivación central. 4 diodos 1n4004 1 Capacitor electrolítico 1 resistencia de 1K Ω Alambres para conexiones Protoboard

Realizar el siguiente procedimiento:

Construir los circuitos y simularlos.Obtener los valores de Tensión pico de entrada, Tensión pico en continua, Tensión promedio con las ecuaciones del diodo ideal y segunda aproximación.Realizar las mediciones correspondientes tanto en el circuito físico como en la simulación

Rectificación De Media Onda

8

La simulación se hizo en liveware como se puede ver en las figuras: el osciloscopio muestra la forma de la señal de salida y los valores pico se pueden apreciar en las graficas.

Rectificación de onda completa con dos diodos

9

La simulación se hizo en liveware como se puede ver en las figuras: el osciloscopio muestra la forma de la señal de salida y los valores pico se pueden apreciar en las graficas.

Rectificación de onda completa con puente de diodos

10

Resultados 11

Los resultados por la simulación y las mediciones con el multímetro se muestran en la tabla donde se compara junto con los cálculos hechos según las aproximaciones del diodoIdeal y 2da aproximación.

Rectificación de media onda

Rectificación onda completa 2 diodos

Rectificación onda completa puente diodos

Voltaje de entrada rms 24 24.5 24Voltaje de salida pico ideal 33.94 17.32 33.94Voltaje de salida 2da aprox 33.24 16.6 32.54Voltaje salida promedio continua 10.5809 10.5832 20.71Voltaje de salida pico simulación 31.2 16.1 31.5Voltaje de salida pico medición realVoltaje de salida promedio real 10.9 11.1 22.9

Conclusiones

Cada una de las configuraciones realizadas para la rectificación de la corriente presenta sus propias características dentro de las cuales destaca la configuración del puente de diodos que es la que mejor aprovecha los dos ciclos de la señal de entrada y esto se ve reflejado en sus valores de tensión de salida tanto en el voltaje pico como en el voltaje promedio en continua, dado que ambos valores son mayores que cualquiera de las otras configuraciones. La simulación es una muy buena herramienta que nos sirvió para tener una idea de los resultados que se esperaban, además de que nos sirvió para detectar si nuestro circuito funcionaba o no, como se observa en los resultados, los cálculos con la simulación y las medidas reales obtenidas varían muy poco por lo que podemos confiar e las formulas y en la simulación como herramientas para el diseño de futuras practicas y/o proyectos.

Bibliografía

12

Kanann Kano, “Semiconductor Devices”. Prentice Hall, 1998. W. Edward Gettys, F. J. Keller y M. J. Skove. “Física Clásica y Moderna”. Mc. Graw Hill.

Robert, Pierret, “Fundamentos de Semiconductor”, Adison – Wesley, Segunda edición. 1994.

G.W. Neudeck, “El diodo PN de unión”, Addison Wesley, 1993. Robert, Pierret, “Dispositivos de efecto de campo”, Addison Wesley, 1993.

Bhattacharya Pallab, " Semiconductor Optoelectronics devices" Prentice Hall, 1994.

BAR, Lev Adir. “Semiconductor and electronic devices”. Editorial Prentice Hall.

Anexo: Imágenes de la construcción del circuito en protoboard

13

Rectificacion de media onda

Rectificacion de onda completa

14

Medicion de la rectiificacion de media onda.

Rectificacion de onda completa con puente de diodos.

15